Close-up of a metal hermetic package and various hermetic caps and components, some of which feature feedthroughs.

気密パッケージ

気密パッケージングに関するガイドへようこそ。気密パッケージングは、繊細な電子機器や材料を保護するための重要な技術です。信頼性と性能が重要な産業では、気密封止の原理と利点を理解することが不可欠です。気密性の課題に対する信頼性の高いソリューションをお探しの方や、ハーメチックシールが次世代のイノベーションに貢献できるか確認したい方向けに、このガイドでは、その定義、重要性、さまざまな種類、実際の応用例について詳しく説明しています。

気密パッケージとは 気密封止とは

気密パッケージまたは気密封止は、主に電子機器のパッケージに使用され、真空気密ハウジング内の電気部品、オプトエレクトロニックチップ、半導体などの高感度な部品を保護します。また、電気アセンブリやシステム全体を保護したり、電気化学物質や火工材料を封入することも可能です。その主な機能は、水分や埃、汚染物質を遮断しながら、電力や光信号を伝送することです。

気密パッケージングとは、使用されるプロセスとコンポーネントの両方を指します。一方、気密封止は、気密接合を形成するために使用される封止ガラスや金属はんだなどの材料を指す場合もあります。
Illustration showing the process of hermetically sealing electrical components, which includes assembling the hermetic packaging components, connecting the electronic components, and sealing the package.
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A diagram showing the assembly of opto-electronic semiconductors, which begins with placing the optical cap over the header and electric feedthroughs, connecting the opto-electronic components, and then forming the final sealed hermetic package.
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Illustration showing the components of a hermetically sealed electrical system used in pressure vessels handling liquefied gas. It shows a hermetically sealed electrical feedthrough, the connection of electrical or optical cables, and the final application in a sealed pressure vessel containing submerged pumps.
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Illustration showing the process of hermetically sealing electrolytes in a battery cell using a lid with a feedthrough.
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A diagram showing pyrotechnic component packaging and assembly, highlighting an example of airbag inflators. The process includes three stages: packaging components, assembly with hermetic sealing, and final usage in airbag inflators.
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目的と利点

気密パッケージの利点

気密パッケージ、フィードスルー、ヘッダー、コネクターは、要求の厳しい環境下で繊細な電子機器や材料を保護するために広く使用され、信頼性と安全性を確保します。また、多くの用途で性能と効率を向上させることで、イノベーションを促進します。
Illustration showing a hermetically sealed connector and blue background representing water.

信頼性にすぐれた防湿性​

気密封止は、水分、ガス、汚染物質の侵入に対して最高レベルの保護を提供します。気密性の高い筐体を作ることで、キャビティ内の結露を防止し、短絡や腐食、損傷につながる可能性を防ぎます。真の真空バリアと安定した内部雰囲気だけが、結露を効果的に防止することができます。

Illustration showing a hermetic connector transferring signals into a hot environment.

過酷な動作条件下での堅牢性​

高温、高圧、または過酷な化学環境下での用途では、有機材料を使用した非気密封止では機能しないため、気密性が不可欠となることがよくあります。

Illustration showing a chip inside metal hermetic packaging and a satellite in space.

長期にわたる信頼性と安全性​

気密パッケージは、特に医療用インプラントや航空宇宙用途など、修理や交換が難しい環境において、部品の長寿命化と安全性の確保を実現します。

An image depicting the iris of a human eye and a computer chip, representing the intersection of human vision and technology.An image depicting the iris of a human eye and a computer chip, representing the intersection of human vision and technology.

優れた設計とコスト効率​

革新的な気密封止設計は、より小型で軽量、加工が容易で、非気密の代替品よりも優れたコストパフォーマンスを実現します。

	 Illustration showing an integrated device on a header with electrical connections and a digital image illustrating high-speed data transmission.

パフォーマンスの向上

気密性は、特に高速または高周波信号伝送に関連する用途において、封入されたコンポーネント、アセンブリ、またはシステムの性能を向上させる上で重要な要素となります。

気密端子が有効な場合とは

気密パッケージが極限環境下で信頼性を維持し、性能と効率を向上させる革新的な設計を可能にする方法についてご覧ください。​​

神経科学の専門家Claude Clément氏が気密パッケージについて解説するビデオをご覧ください

事例および用途

気密パッケージの用途事例​

自動車や航空宇宙、バッテリー、家電、エネルギー、産業用オートメーション、医療機器、オプトエレクトロニクス、セキュリティおよび防衛など、さまざまな市場や業界における用途の代表事例をご覧ください。
A person in sunglasses stands beside a car and looks out at the ocean.
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自動車

気密パッケージ、ヘッダー、フィードスルーは、エンジン制御ユニット、エアバッグイグナイター、タイヤ空気圧センサー、LiDARシステムなどの重要な自動車用電子機器を湿気、ほこり、極端な温度、振動、腐食性物質から保護します。気密パッケージ、ヘッダー、フィードスルーは、過酷な条件下でも信頼性、精度、安全性を提供します。

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Illustration showing a view of Earth from space.
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航空宇宙および航空業界​

気密パッケージ部品は、飛行中の過酷な環境から重要な電子機器を保護し、湿度、極端な温度、振動からナビゲーション機器や通信機器などの航空電子工学システムを保護します。また、高度やエンジン監視用のセンサーの正確な動作も可能にします。

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A person holding a phone and wearing ear pods.
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民生用電子機器​

スマートウォッチ、イヤーポッド、ARヘッドセットなどの民生用電子機器では、IP68の基準を満たしていない場合、防水気密部品がバッテリーや電子機器を保護します。コンパクトなデバイスに最適な薄型設計を実現し、ウェアラブル端末での正確な医療モニタリングなど高度なアプリケーションに対応します。

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A group of robots working in a factory.
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産業​

産業用途およびセンサー用途では、気密パッケージとフィードスルーは、過酷な環境から繊細な部品を保護するために不可欠です。粉塵や湿気から電子機器を保護することで、産業オートメーションシステムの連続稼働が可能になります。同様に、自動車や航空宇宙などの産業におけるセンサー用途においても、気密封止は精度と信頼性の維持に役立ちます。

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Fiber optic cables in a data center.
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オプトエレクトロニクス

高性能なコンポーネントを湿気、ほこり、ガスから気密保護するため、オプトエレクトロニクスには気密パッケージングが不可欠です。これらの異物は、性能の低下、光学的透明度の損失、腐食や故障の原因となる可能性があります。レーザー、光ファイバーアセンブリ、LiDARシステム、LED、光学センサーなどのデバイスでは、わずかな異物でも信号損失、感度低下、故障の原因となる場合があります。

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A group of soldiers.
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セキュリティおよび防衛

気密パッケージおよび気密封止は、通信システム、監視機器、爆発検出システム、レーダーおよびセンサーソリューション、軍用車両など、さまざまなセキュリティおよび防衛用途においてミッションの成功と安全の確保に貢献しています。

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An illustration showing a battery with a lightning bolt.
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バッテリー​

気密性の高いバッテリーリッド、フィードスルー、コネクターは、湿気や酸素の侵入を防ぎ、安全性、耐久性、性能を向上させます。また、気密性の高い封止と先進的な材料により、大容量化やよりコンパクトで軽量な設計が可能になり、自動車、航空宇宙、家電業界などで貢献しています。

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A child holding a dandelion
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医療

ペースメーカー、人工内耳、神経刺激装置などの医療用インプラントには、気密封止が必要です。気密性により、体液や湿気、汚染物質の侵入を防ぎ、腐食やショート、故障などのリスクを回避することで、命に関わる事態を防ぎます。手術機器において、気密パッケージ部品により、電気手術機器やロボット手術機器は蒸気滅菌に耐え、無菌状態を保ち、安全に再使用できます。

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An LNG ship with large tanks is docked.
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エネルギー​

原子力発電では、気密型のケーブル貫通部が格納容器の完全性を確保、放射能漏れを防止し、電力と信号を伝送します。LNG、水素、石油・ガス設備では、気密フィードスルーが漏れのない気密を実現し、効率と安全性を確保します。これらの小型かつ重要な部品は、故障が許されない場所では不可欠です。

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気密 vs 非気密

気密パッケージと非気密パッケージの違い

「ハーメチック(気密)」という用語は「空気を遮断する」という意味と混同されることが多いですが、厳しい条件でも持続する耐久性のある気密封止を指します。ガラス、金属、セラミックなどの無機材料を使用して作られた筐体と封止のみが、ほぼゼロの透過性を備えているため、真の気密性を提供できます。

一方、有機ポリマーやエポキシは本質的に非気密性です。特定の種類の電子パッケージに一般的に使用されていますが、時間の経過とともに湿気が浸透します。これは、信頼性の問題やシステム故障につながる可能性があります。

気密型または非気密型の選択は、封入された部品の感度、安全性、性能、耐久性の要件、動作条件によって決まります。

気密パッケージと非気密パッケージの比較​

「気密性」の本当の意味、科学的定義、テスト方法、気密パッケージと準気密パッケージの違いについて詳しくは、技術概要をご覧ください。
技術と種類

気密パッケージの種類

一部の用語は置き換え可能ですが、ここでは一般的な気密パッケージの形式と典型的な用語の概要を説明します。
気密パッケージまたはハウジングは、電子機器、センサー、回路などの高感度な部品を保護するために設計された筐体です。パッケージは外装として機能し、内部空間を気密性を維持し、長期にわたる信頼性を確保します。ヘッダー、コネクター、フィードスルー、光学ウィンドウは、パッケージの一部となり、気密性を維持したまま信号伝送や電力伝送を可能にします。リッドは、パッケージを確実に封止するためによく使用されます。これらの要素を組み合わせることで、幅広い用途に対応する完全な気密ソリューションが実現します。

気密パッケージの部品、ならびにさまざまなタイプの気密パッケージとコンポーネントを示す図。
気密コネクターは接続ポイントとして機能し、電気信号または光信号をデバイス間で転送します。通常、これらのコネクターは、接続および取り外し可能なオス型とメス型の部品で構成されています。気密コネクターは、定期的にプラグの抜き差しが必要な部品を備えたシステムに、漏れのない密閉接続を提供します。

さまざまなタイプの気密コネクタを示す画像のパネル。
パススルーまたはリードスルーとも呼ばれるフィードスルーは、気密性を損なうことなく電気信号または光信号を通過させます。これらは通常、筐体の一部であり、信号や電力を外部から真空チャンバーや高圧システムなどの密閉空間に伝送させる役割を果たします。一度組み込むと、通常は取り外すことはありません。

さまざまなタイプのフィードスルーを示す画像のパネル。
ヘッダーは、気密パッケージの内部から外部への電気的接続を可能にするという点で、フィードスルーと類似しています。しかし、ヘッダーには部品組み立て用の追加の実装面があり、パッケージ設計の重要な部品となっています。半導体パッケージ、センサー、オプトエレクトロニクス用途で一般的に使用されるヘッダーは、内部回路の封止接続を確保すると同時に、部品を一体化するためのベースとなります。

さまざまな種類の気密ヘッダーを示す画像パネル。
リッドやカバーの封止は、通常、気密パッケージを完成させる最後のステップです。一部のリッドは光学窓又はレンズを備えており、光学センサー、医療機器、および画像システムに不可欠な密閉環境を維持しながら光透過を可能にします。バッテリー用途では、リッドに電気フィードスルーが組み込み、封止された筐体と必要な電気接続の両方を確保できます。

さまざまなタイプのリッドとカバーを示す画像のパネル。
ショットの専門知識

ショットの専門知識

特殊ガラス分野における140年の歴史と気密端子における80年以上の実績を誇るショットは、信頼性の高い気密パッケージとガラスと金属の封止 (GTMS) 技術を提供するユニークな企業です。
グローバルなテクノロジーグループとして、当社の信頼できる問題解決の専門知識と革新的な製造技術はお客様から信頼を頂いています。標準品またはカスタム品のいずれにおいても、あらゆる業界で常に優れた品質と価値を提供します。以下のリンクからショットの技術と製品ポートフォリオをご覧ください。さらなる情報については弊社にお問い合わせください。

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ショットを気密パッケージのサプライヤーに選ぶ理由

​ショットが気密封止ソリューションのパートナーとして選ばれる理由をご覧ください。幅広い専門知識から社内プロセス、イノベーションストーリー、グローバルな展開まで、当社がどのようにして一貫して卓越した顧客価値を提供しているかをご覧ください。導入事例やお客様の声、当社の技術、用途、製品ポートフォリオについて詳しくご覧ください。

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Hermetically sealed feedthroughs

ガラスと金属の封止技術

ガラスと金属の気密封止の機能、製品の種類、主な用途をご覧ください。ショットが、どのように信頼性と性能に優れたパッケージングソリューションを実現しているのか、技術詳細や製造プロセスをご覧ください。

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Tiny glass-encapsulated device held with tweezers

ガラスマイクロボンディング技術

革新的なガラスマイクロボンディング技術が、オールガラスパッケージによる超小型気密パッケージングを可能にする方法をご覧ください。この室温レーザー封止プロセスの利点と、ガラスウエハレベルパッケージングの詳細、および要求の厳しい用途における繊細な電子機器のパッケージングにどのような革命をもたらすのか、ご覧ください。

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Man in glasses in business office on phone while working on laptop_330x190.jpg

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